基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析及结构优化

横梁是龙门机床的主要承力部件,其结构和静、动态力学特性直接影响机床的加工精度。为分析其结构设计是否满足机床的精度要求,以及筋板结构和布局形式对其静态特性的影响,文中应用有限元分析方法,针对某型定梁龙门机床横梁进行静力学特性分析,计算了其最大静变形和最大静应力,分析了结构设计上的薄弱环节,然后对其内部筋板的结构和布局形式进行了优化设计和分析对比。结果表明,优化后横梁的静刚度提高了12.89%,最大静应力降低了18.01%,显著改善了横梁的静力学特性。     

基于FBG的机床龙门结构变形检测及重构研究

机床龙门结构在工作时的力变形会严重影响到工件的加工精度,能够实时检测龙门结构在加工过程中的变形具有重要意义。首先,将定梁式机床龙门结构简化为三次超静定连续梁受载物理模型,并计算得到该结构的理论变形量。然后,根据定梁式龙门结构理论受力特点及有限元仿真分析结果,提出一种分布式光纤光栅传感器的应变实时测量方法,并建立了通过变形重构算法构建分布式应变到变形的数学模型。最后,搭建了基于FBG的机床龙门结构变形测量实验台,进行了不同载荷及不同加载位置下的实验,并通过变形重构算法计算得到相应工况下的实验变形量,实验结果与理论计算结果相吻合,说明了该测量方法及变形重构算法的有效性。     

龙门式机床横梁结构改进

龙门式机床是现代工业加工制造中一种重要的加工设备。由于内外热源的影响,龙门机床各部分会发生不同情况的变形,造成加工的机械零件出现质量问题。本文通过改进和研究龙门式机床横梁结构,提出了改进横梁的方案,希望可以给相关技术人员提供一些理论参考。     

大跨距数控龙门机床横梁优化设计

本文通过对比几种龙门机床的横梁结构,优选出变形最小的结构,对该结构进行灵敏度分析后获得最小重量和最佳刚性的横梁结构,获得较高的固有频率。最后得到横梁上下导轨在X、Y向的变形曲线图,利用该图形成加工反变形曲线图,提高了横梁的精度及稳定性。     

龙门机床横梁的仿形加工

对于龙门机床而言,横梁是机床结构的重要组成部分,其力学性能直接影响机床的加工精度。在机床安装调试过程中,横梁经常因为自重及受载后发生变形,致使龙门机床横梁方向直线度经常不合要求,需要反复加修,影响安装进度。为此,本文提出通过有限元分析和实际检测相结合的方法来解决此问题。     

某龙门机床横梁有限元分析及优化设计

本文以某定梁式龙门加工中心横梁为研究对象,针对原有结构特点,应用ProE软件建立机床的三维分析模型,利用ANSYS Workbench软件对其进行静、动态性能仿真分析。根据有限元分析结果,找出原横梁的薄弱环节,提出横梁结构的改进方案。针对改进方案对横梁的三维模型进行修改,并运用软件对其改进后的模型进行验证与分析。结果表明：对横梁结构进行改进后,有效的提高了横梁的静、动态性能,优化后的横梁下导轨安装面的变形减少了11%,上导轨安装面的变形减少了33%,应力减少了38%,一阶模态的固有频率增加了13.7%,为龙门系列机床横梁的设计提供了有益参考。     

横梁蠕变松弛对龙门镗铣床运动精度可靠性的影响建模

针对横梁蠕变变形对龙门镗铣床精度保持性的影响问题,建立了一种龙门镗铣床运动可靠性评估模型。采用有限元软件对横梁残余应力进行多工序连续建模仿真,并通过盲孔法测试验证了有限元模拟的有效性;根据横梁导轨与滑枕座间几何误差的表征关系构建了龙门镗铣床的几何精度退化模型,利用蠕变模拟数据确定y向几何误差退化轨迹;结合机床空间位置误差模型和误差退化轨迹建立了机床运动可靠性评估模型,进而实现对服役期的龙门镗铣床运动可靠性的预测,以及对不同横梁应力状态下运动可靠性的比较评估。结果表明,横梁蠕变变形导致机床运动精度可靠性呈幂律函数形式衰退,且在时效前较大应力下机床运动可靠性降低更明显。     

龙门磨床的横梁设计研究

龙门机床横梁是机床的重要组成部分之一,横梁上的导轨与横梁一般均采用一体化铸造成型。横梁的变形对横梁导轨的精度有较大影响。不同的横梁筋板布局形式影响横梁的变形也不尽相同,设计过程中合理布置横梁筋板能够很好的减小横梁的挠曲变形,从而保证机床的加工精度。用有限元分析方法对横梁进行了分析,对筋板布局进行优化验证。     

机床龙门结构的优化方案探索

龙门结构被广泛应用于各种大型机床结构中,在大型立式车床中龙门结构承载主轴箱、刀架等重要部件。在传统的龙门结构中由于结构的不对称性,容易造成加工精度降低,误差较大的情况。现在探索一种新型的龙门结构,采用热对称布置,可以有效减少热变形,提升加工精度。文章对这种新的龙门结构进行了实体建模和模态分析,为机床结构改进提供一定的依据。     

大型龙门铣床主轴滑枕结构有限元分析

主轴滑枕是机床中一种必不可少的通用零部件,亦是影响机床工作性能的薄弱环节.运用有限元分析方法进行工作状态下滑枕静变形分析和热-结构耦合变形分析,研究大型龙门铣床主轴滑枕结构变形规律,给出了定性和定量的分析结论,为滑枕结构优化设计提供理论依据和指导.     

一种新的数控龙门框架横梁进给结构

一种新的数控龙门框架横梁进给结构太原第一机床厂张步颜我厂为上海赛璐珞厂设计制做两台赛璐珞刨片机床，这种刨片机床在国内还没有生产过，国内现在使用的赛璐珞刨片机床是从德国进口的。１．常用的横梁进给结构现有的龙门框架横梁进给结构形式有多种，图１、２是较常用...     

一种新型立式机床结构改进方案

普通立式机床和龙门机床中,床身水平放置,床身上设置工作台,可沿床身导轨转动或移动,床身左右设置立柱,横梁和交叉导轨设置在立柱上方,刀架或者加工主轴放置在横梁上。现有结构存在以下问题:刀架偏置使切削受力不合理,容易出现横梁大的形变影响加工精度;热平衡缺陷,加工过程中由于刀具切削发热,主轴电机热量无法对称扩散,造成横梁、立柱受热不均匀变形,影响加工精度。文中提出一种新型立式机床结构,采用对称设置,在不增加机床结构尺寸前提下,保证热平衡,极大减少机床加工过程中受热结构变形,提高加工精度,具有一定的推广价值。     

超重型数控龙门移动镗铣床横梁的有限元分析与结构优化

分析了大型龙门机床横梁的研究进展。利用CAD/CAE/CAM Siemens PLM Software NX7.5三维有限元分析软件,针对超重型数控龙门移动镗铣床横梁的特点按实际工况进行刚度等有限元优化分析,从而对横梁结构采取改进优化,最终满足了机床的性能要求。     

COSMOSWorks在大型龙门机床横梁部件设计中的应用

本文针对某公司XTK27300大型龙门机床横粱结构部件设计,采用有限元分析软件COSMOSWorks特有的Bonded(结合)、Free(自由)和No penetration(无穿透)三种结合面处理方式,合理定义横梁部件中各零件间结合面,然后对横梁部件的静刚度变形进行分析,分析结果与该公司估算结果相吻合,并对横粱部件设计中存在的问题提出了合理建议,为类似大型机床横梁部件设计可提供借鉴.     

龙门加工中心横梁部件设计

正龙门加工中心是加工大型、复杂零件的关键设备之一。按其结构可分为:定梁式、动梁式、动柱式及桥式等,其中最常见的是定梁式。如图1所示。定梁式龙门加工中心主要由底座、工作台、立柱、横梁、滑架、滑枕、滑枕平衡、X轴驱动、Y轴驱动、Z轴驱动、主轴传动、主轴组、主轴恒温冷却、排屑系统、冷却冲屑系统及刀库及机械手等部件组     

大型精密机床横梁变形补偿技术

正当前,大跨距的重型龙门式机床已成为能源、电力、航空航天及船舶等行业必需的重型加工设备。大型龙门式机床突出特点之一,就是大跨距的横梁部件,其机械性能的好坏直接影响到机床的最终加工精度。而跨距增大随即带来的就是横梁严重的自重变形,如何有效地解决这一问题,并以此为基础促使大跨距龙机床精度的进一步提高,便成各机床厂家及相关科研机构的重要攻关课题。对于运动式的大跨距重载横梁,如何有效保障分析结果的可靠性、如何准确处理加工过程中与实际装配中的位置差异性带来的数据处理等问题都鲜见报道。1.横梁工艺分析传统的横梁由于跨距较短、自重变形小,所以     

基于ANSYS的定梁龙门机床横梁静力学特性分析

为计算龙门机床横梁在自重下的应力及变形,分析其变形是否满足设计的精度要求,采用有限元方法,通过有限元分析软件ANSYS,分析计算出了横梁不同方向的应力和变形,结果表明:最大变形为14.3μm,出现在横梁中部重力作用方向,最大应力为4730000Pa,集中在支柱与横梁连接处。     

龙门式机床横梁的结构设计研究

横梁是龙门式机床主要支承部件，横梁结构的好坏直接影响到机床的使用性能和制造成本，本文对龙门式机庆横梁的板筋结构形式、截面形状、异轨颁布形式作了研究分析，对适用的机庆类型，加工工艺性进行了探讨，用有限分析方法，对不同截面形状的横梁在特定方向的刚度大小进行了分析对比。     

基于FEA的高速龙门加工中心横梁部件的热态特性分析与优化

针对高速龙门五轴加工中心横梁部件的热力学性能分析,考虑到相关热源部件的生热速率与结合面参数对热态特性的影响,利用有限元分析(FEA)方法中的热力学性能分析和热力学结构耦合模块,建立了横梁部件的热力学耦合模型。分析了影响横梁部件热变形的主要构件和相应的温度场分布,进行了结构优化。实验测试数据的结果分析验证了所建立的耦合模型的有效性。通过热补偿试验,证明了横梁部件热结构优化的正确性。     

HZ-K3020数控龙门式平面磨床

HZ－K3020数控龙门式平面磨床是我厂新近设计开发的大型平面磨床,它是目前国内最大的龙门式平面磨床。根据国内市场对大型平面磨床的实际需求,我厂对大型平面磨床的开发采用了模块化设计,从而缩短了新产品的设计、制造周期。本机床的试制成功,完善了我厂大型平面磨床的功能模块。本机床结构特点：采用双立柱龙门式对称布局,由床身、双立柱及横梁组成封闭的框架结构,机床刚性好,能适应大型零件的平面磨削加工。同时,由于采用对称结构,使热源对称,机床变形也对称,从而降低了热变形对加工精度的影响。磨头采用高精度成组角接触轴…